基于DeviceNet现场总线的海绵发泡控制系统的设计与开发

摘要

在众多现场总线标准中，DeviceNet现场总线以性能高、成本低、开放式、国际化、故障率低等优势，在自动化各个领域中得到了广泛应用。本文通过对DeviceNet现场总线的理论研究，设计了基于DeviceNet现场总线的海绵发泡控制系统。
　　本系统通过先进的DeviceNet现场总线技术将PLC、变频器、触摸屏、伺服驱动器等设备联系起来，形成了一个完善的控制系统，实现了海绵生产的高度自动化。本系统通过调节变频器的频率来改变输料泵的转速，并通过PID调节来控制几种重要的原料流量，保证了原料按照一定的比例混合，从而实现原料流量的精确控制。通过PLC发送200K的高速脉冲给伺服驱动器来调节跌落板的位置，该控制方式具有控制精度高的特点，从而实现了跌落板的精准定位。通过高效而先进的触摸屏配方功能，能够设置大量的配方，因此该系统能够生产多种密度的海绵。在海绵切割时，本系统实现了多段切割，该方法是通过触摸屏来设置成品绵的切割长度和块数，具有操作方便的特点。本文还给出了触摸屏主要画面的设计及相关介绍。
　　该控制系统具有运行稳定，维护方便，人机界面友好等特点。该系统的成功应用，为实现海绵生产的网络化控制起到了铺垫作用。

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Content

1 绪论

1.1 现场总线产生的背景

1.2 现场总线在国内外的使用现状和发展趋势

1.3 研究的意义

1.4 本文章节及内容安排

1.5 本章小结

2 现场总线的概述

2.1 几种典型的现场总线

2.2 DeviceNet总线和CAN总线的关系

2.3 DeviceNet总线的优势

2.4 本章小结

3 DeviceNet现场总线规范协议

3.1 DeviceNet概述

3.2 DeviceNet的物理层和数据链路层

3.3 DeviceNet的网络通信模型

3.4 DeviceNet对象模型

3.5 DeviceNet的通信协议

3.6 DeviceNet的设备描述

3.7 本章小结

4 海绵发泡控制系统的总体设计

4.1 海绵生产工艺介绍

4.2 海绵发泡控制系统的技术要求

4.3 海绵发泡控制系统的框架

4.4 本章小结

5 海绵发泡控制系统实现的原理

5.1 系统硬件的连接核心

5.2 海绵发泡控制系统中变频器的使用

5.3 原料流量的PID控制

5.4 PLC主机发送显性报文控制变频器

5.5 跌落板的位置控制

5.6 成品海绵的切割

5.7 本章小结

6 海绵发泡控制系统上位机的设计

6.1 触摸屏的功能特点

6.2 安全等级设置

6.3 系统的主要画面

6.4 系统报警处理

6.5 本章小结

7 总结与展望

7.1 总 结

7.2 展 望

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献